13.2磁感应强度 磁通量 课件—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（17张PPT）

磁感应强度
电磁起重机可以将数吨重的钢铁物品悬空吸起，实验室的小磁铁却只能吸起几枚小别针，这说明磁体产生的磁场有强有弱。
引入新课
指南针放置于磁场中的不同位置，其指向会发生变化，这说明磁场具有方向。
引入新课
在研究电场时，我们引入试探电荷来测量电场的强弱和方向。
运用类比法，在研究磁场时，我们可以引入磁体或通电导线，测量它们在磁场中受到的力，进而定义描述磁场强弱和方向的物理量。
如何研究看不见、摸不着的磁场？
磁 场
物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针N极受力的方向，亦即小磁针静止时N极所指的方向，就是该点磁感应强度的方向，简称磁场的方向。
磁感应强度的方向
答：不能，由于磁体的南北磁极不能分开单独存在，故无法用探究单个磁极受力情况的方法来定量研究磁感应强度的大小。
问题思考：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究?
我们可以用一小段通电导线来检验磁场的强弱。
磁感应强度的大小
探究实验
4
1
2
3
I
思考：比值 B=???????????? 有什么物理意义？
B由磁场本身决定，其大小反映了磁场的强弱
?
F∝?l
?
F ∝?I
?
F ∝?Il
?
更精确的实验研究表明：
F = IlB
B 为比例系数
实验结论
1.定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场力 F 跟电流 I 和导线长度 l 的乘积 Il 的比值叫磁感应强度。
2.公式：B ＝????????????。
3.物理意义：描述磁场强弱的物理量。
4.单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是 T，1 T＝ 1 N/A·m。
?
磁感应强度的大小
在某次讨论活动中，甲、乙两名同学对表达式B ＝????????????提出了自己的观点。
甲：通电直导线在磁场中受到的力越大，说明导线所处位置的磁场越强。
乙：如果将通电直导线撤去，则F=0，说明此时导线所处位置磁场的磁感应强度为零。
他们的认识有误吗?请说明理由。
1.磁感应强度B由比值????????????决定，并非由F单独决定。甲同学说法有误。
2.磁感应强度由磁场本身决定，通电直导线的受力F只是测量磁场的大小，并非决定磁场的大小。撤去通电直导线，磁场依然存在，磁感应强度B保持不变。
乙同学说法有误。
?
讨 论
匀强磁场 磁通量
1.定义：磁场中各点磁感应强度的大小相等、方向相同的磁场。
2.匀强磁场的磁感线：是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线。
3.产生方法：距离很近的两个平行放置的异名磁极之间的磁场，相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时其中间区域的磁场，都可认为是匀强磁场。
匀强磁场
1.定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用字母Φ表示磁通量。
2.定义式：Φ=BS （S表示与磁场方向垂直的平面面积）
3.单位：韦伯，简称韦，符号Wb，1Wb=1T·m2
Φ=BS
磁通量
Φ=BScos θ
1.将一个矩形线圈放置于某匀强磁场中，线圈面积越大，磁场穿过线圈的磁通量会越大吗？
不一定，还与线圈平面与磁感应强度的夹角有关。
2.如果磁场的方向与所研究的平面S没有垂直而是成一定的角度θ，如图所示，应如何计算磁通量的大小呢？
讨 论
BScos θ
θ
B
1．磁通量是有正负的，若在某个面积有方向相反的磁场通过，求磁通量，应考虑相反方向抵消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的代数和．--------标量
2．磁通量变化ΔΦ＝Φ2－Φ1是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差，即ΔΦ取决于末状态的磁通量Φ2与初状态磁通量Φ1的代数差。
注意事项
如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为___,若使框架绕OO’转过60度角则穿过线框平面的磁通量为________,若从初始位置转过90度角,则穿过线框平面的磁通量为_____,若从初始位置转过180度角,则穿过线框平面的磁通量的变化量为_______.
O
O’
BS
0.5BS
0
-2BS
例 题
再见